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天津工业大学

嵌入式系统课程设计报告

十字路口交通灯控制系统

学 院： 电子与信息工程学院 专业班级： 电子1102班 姓 名： 刘楠楠 学 号： 1110910221 时 间： 2014年11月30号 指导教师： 高华老师

摘要

随着移动设备的流行和发展，嵌入式系统已经成为一个热点。它并不是最近出现的新技术，只是随着微电子技术和计算机技术的发展，微控制芯片功能越来越大，而嵌入微控制芯片的设备和系统越来越多，从而使得这种技术越来越引人注目。它对软硬件的体积大小、成本、功耗和可靠性都提出了严格的要求。嵌入式系统的功能越来越强大，实现也越来越复杂，随之出现的就是可靠性大大降低。最近的一种趋势是一个功能强大的嵌入式系统通常需要一种操作系统来给予支持，这种操作系统是已经成熟并且稳定的，可以是嵌入式的Linux，WINCE等等。本文所要研究的就是基于ARM嵌入式系统的交通灯系统的设计与实现。本设计采用了ARM32位的Cortex-M3 CPU的内核的STM32作为核心处理器。 关键词：嵌入式 交通灯 STM32f103 ARM

Abstract

With the popularity and development of mobile devices, embedded system has become a hotspot. It is not a new technique appeared recently, only with the development of microelectronics and computer technology, micro chip control functions more and more, more and more equipment and systems and embedded micro control chip, making the technology more attract sb.'s attention. Hardware and software of its size, cost, power consumption and reliability have made stringent requirements. The function of embedded system is more and more powerful, and more and more complicated, the reliability appears is greatly reduced. A recent trend is a powerful embedded systems usually require an operating system to support, the operating system is already mature and stable, can be embedded Linux, WINCE and so on. This paper is to study the design and Realization of the traffic light system based on ARM embedded system. This design uses the ARM32 bit Cortex-M3 CPU kernel STM32 as the core processor. Keywords: embedded STM32f103 traffic lights ARM

目 录

一 引言 .......................................................................................................... 错误！未定义书签。 二 相关内容和原理 ........................................................................................................................ 1

三 作品设计要求 ............................................................................................................................. 1 四 作品方案设计 ............................................................................................................................. 2

4.1 4.2 4.3

设计思路 ............................................................ 2 总体设计框图 ........................................................ 3 总体方案设计参数计算 ................................................ 4

五 系统硬件电路设计及分析 ....................................................................................................... 4

5.1 5.2 5.3 5.4 5.5

STM32f103芯片介绍及选用 ............................................. 4 单片机电路原理图及分析 .............................................. 4 电源电路模块原理图及分析 ............................................ 5 晶振与复位电路模块原理图 ............................................ 5 LED交通灯电路原理图及分析 ........................................... 6

六 系统软件设计及其分析 ............................................................................................................. 7 6.1 6.2

软件设计流程图 ...................................................... 8 ARM交通灯控制软件设计 ............................................... 8

七 系统软件代码 ............................................................................................................................. 9 7.1 软件设计流程图………………………………………………… ………………………9 7.2 部分程序代码……………………………………………………………………………10 八 Keil软件的运用与调试……………………… ……………………………………………16 九 实物演示照片…………………………………………………………………………………17 十 作品电路的PCB图……………………………………………………………………… …19 十一 设计心得及体会……………………………………………………………………………20 十二 参考文献…………………………… …………… ………………………………………21